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无线传感器网络中基于低能量自适应聚类层次协议的多帧通信机制 被引量:4
1
作者 姚鹏 张华忠 尚艳艳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第3期540-542,557,共4页
基于低能量自适应聚类层次(Low-Energy Adaptive Clustering Hierachy,LEACH)的通信协议,提出了适用于无线传感器网络的Multi-frame LEACH多帧通信机制。通过定量分析传感器节点的通信能量消耗,建立了聚类首领剩余能量与通信流量的关系... 基于低能量自适应聚类层次(Low-Energy Adaptive Clustering Hierachy,LEACH)的通信协议,提出了适用于无线传感器网络的Multi-frame LEACH多帧通信机制。通过定量分析传感器节点的通信能量消耗,建立了聚类首领剩余能量与通信流量的关系模型。MF-LEACH通信机制加入了聚类状态检查阶段,阐述了可用的规则;在数据传输阶段,应用预测策略动态决定传输数据帧的数量。初步的研究表明:Multi-frame LEACH能更有效节省能量,提高通信效率。 展开更多
关键词 无线传感器网络 能量自适应聚类层次协议 状态检查规则 预测策略
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基于LEACH协议的能量优化方法
2
作者 李波 郝丽君 +1 位作者 陈嵩杰 唐孟麒 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第3期656-662,共7页
针对低功耗自适应聚类协议产生的整体能耗不均及网络生命周期短的问题,提出一种改进的能量优化方法。结合能量模型、节点发送及融合数据的综合能耗计算簇头比例;利用节点剩余能量与节点基站间的距离,优化成簇阶段中簇头选取阈值公式。... 针对低功耗自适应聚类协议产生的整体能耗不均及网络生命周期短的问题,提出一种改进的能量优化方法。结合能量模型、节点发送及融合数据的综合能耗计算簇头比例;利用节点剩余能量与节点基站间的距离,优化成簇阶段中簇头选取阈值公式。在普通节点入簇阶段,引入簇规模密度,避免簇规模差距过大,采用就近原则与簇密度规模更新簇头。在数据传输阶段,引入“热区”边界对簇头分类,不同类簇头采用不同的数据传输方式。仿真结果表明,所提方法能均衡网络能耗且延长网络生命周期。 展开更多
关键词 能量优化 功耗自适应聚类协议 分簇 生命周期 热区 数据传输 阈值
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基于分层优化的大容量混合储能系统能量管理策略 被引量:37
3
作者 苏浩 张建成 +1 位作者 王宁 郭伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1177-1186,共10页
针对大容量混合储能系统(HESS)存在的多储能介质协调配合、多储能单元功率分配问题,提出一种"储能系统-介质组-储能单元"逐级优化的双层能量管理策略。中心分配层采用融合超级电容组荷电状态(SOC)的改进低通滤波算法,得到各介质... 针对大容量混合储能系统(HESS)存在的多储能介质协调配合、多储能单元功率分配问题,提出一种"储能系统-介质组-储能单元"逐级优化的双层能量管理策略。中心分配层采用融合超级电容组荷电状态(SOC)的改进低通滤波算法,得到各介质组的功率指令。通过状态识别和人工干预,弥补该算法易导致介质组功率状态相反的不足,引入电池组功率爬升限值Plimit,进一步平滑电池组的功率输出。局部分配层引入储能系统持续可调度性和运行经济性的概念,分别建立电池组、超级电容组功率分配模型,完成上层功率指令在组内各储能单元之间的优化分配。以某储能电站某日13:00—13:30的实际出力为算例,利用AMPL/IPOPT求解器进行求解。结果表明,所提策略在满足电网对于储能系统功率需求的同时,能够合理分配各储能单元功率,使其SOC集中于0.4~0.8区间,保证各单元均留有足够的充、放电裕度,同时节约电池组运行费用17.7%。 展开更多
关键词 混合储能系统 多储能单元 能量管理 分层优化 自适应通滤波
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基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议 被引量:39
4
作者 黄廷辉 伊凯 +1 位作者 崔更申 王玉良 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第1期66-71,共6页
针对大规模无线传感器网络(WSN)中由于簇首节点分布不合理而导致节点消耗能量过快的问题,设计了一种基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议(HRPNC)。HRPNC结合低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)中的分簇思想,并在分层的基础上对... 针对大规模无线传感器网络(WSN)中由于簇首节点分布不合理而导致节点消耗能量过快的问题,设计了一种基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议(HRPNC)。HRPNC结合低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)中的分簇思想,并在分层的基础上对能量均衡的无线传感器网络非均匀分簇路由协议(DEBUC)中竞争半径的算法进行改进,即通过分层机制及竞争机制选取簇首,使簇首节点分布更加合理,有效均衡节点的能量消耗。在Matlab上进行的仿真实验中,HRPNC在生存周期上较LEACH协议与DEBUC协议分别提高了约500轮、300轮;HRPNC的节点平均剩余能量高于LEACH协议与DEBUC协议,节点能量的消耗在生存周期间基本保持较低且平稳的能量消耗;HRPNC较LEACH协议与DEBUC协议在数据包传输总量上分别提高了约300%、130%;在不同仿真环境下,HRPNC的丢包率均比LEACH协议和DEBUC协议低。实验结果表明,HRPNC不仅能有效延长网络的生存周期,提高数据的传输数量与网络的稳定性,并且能有效降低数据传输的丢包率。 展开更多
关键词 功耗自适应集簇分层协议 非均匀分簇 路由协议
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低能耗无线传感器网络路由协议研究 被引量:7
5
作者 潘雪峰 李腊元 何延杰 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第4期1347-1351,共5页
针对LEACH协议生成非均匀的簇造成能量损耗的问题,以降低能量损耗为研究目的,结合PEGASIS协议的特点,从选择簇首节点、形成簇、簇间路由等方面对LEACH协议进行了改进。经过理论分析和仿真实验,对该协议的性能进行测试,并使用对比的方法,... 针对LEACH协议生成非均匀的簇造成能量损耗的问题,以降低能量损耗为研究目的,结合PEGASIS协议的特点,从选择簇首节点、形成簇、簇间路由等方面对LEACH协议进行了改进。经过理论分析和仿真实验,对该协议的性能进行测试,并使用对比的方法,与LEACH协议进行比较。仿真实验结果表明,该路由协议的设计使各节点较均衡地消耗能量,节点生存时间更长,延长了整个无线传感器网络的生命周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 功耗自适应分层协议 分簇算法 路由 能量均衡
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低能耗的无线传感网络分层聚类与节点管理机制 被引量:15
6
作者 蒋勇 赵作鹏 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第3期638-643,共6页
为降低无线传感器网络的能耗,提出一种分层聚类与节点管理机制。依据距离汇聚节点的远近以及节点数量的多少对网络进行分层,使各分层中传感器节点数量基本一致;改进LEACH协议的门限函数,在各网络分层独立建立节点簇;依据分层网络中簇头... 为降低无线传感器网络的能耗,提出一种分层聚类与节点管理机制。依据距离汇聚节点的远近以及节点数量的多少对网络进行分层,使各分层中传感器节点数量基本一致;改进LEACH协议的门限函数,在各网络分层独立建立节点簇;依据分层网络中簇头节点的位置和节点的剩余能量,选择每个分层的中心节点;在此基础上,由分层中心节点管理各分层节点,强制能量较低的节点休眠,管理簇头节点的更新;采用LEACH协议进行数据传输。实验结果表明,该机制有效降低了网络能耗,延长了网络生存时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络 分层聚类 节点管理 功耗自适应集簇分层协议 分簇
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一个新的基于能量和距离的传感器网络协议 被引量:14
7
作者 张磊 陈曙 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第5期1117-1119,共3页
分析了基于低能量自适应聚类层次(LEACH)协议等典型协议,提出了一个基于能量和到基站距离的分簇算法,并在簇首的数据发送中引入了改进的多跳路由算法,称为基于能量距离分簇(EDBCM)的多跳算法。仿真结果表明,新协议提高了基站接收到的数... 分析了基于低能量自适应聚类层次(LEACH)协议等典型协议,提出了一个基于能量和到基站距离的分簇算法,并在簇首的数据发送中引入了改进的多跳路由算法,称为基于能量距离分簇(EDBCM)的多跳算法。仿真结果表明,新协议提高了基站接收到的数据量,延长了整个网络的寿命。 展开更多
关键词 无线传感器网络 路由协议 能量自适应聚类层次协议
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基于LEACH的低能耗路由协议研究 被引量:5
8
作者 刘爱东 卢中武 刘德浩 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第24期88-90,共3页
提出了一种基于LEACH的改进路由协议,该协议采用固定分簇、簇间多跳的方式传输数据。仿真结果表明,与LEACH协议相比,新协议有效均衡了节点能耗,提高了能量利用率,延长了网络寿命。
关键词 能耗自适应集簇分层协议(LEACH) 能耗 固定分簇 簇间多跳
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基于能量和均衡分簇的WSN自适应拓扑控制 被引量:1
9
作者 吴志培 詹永照 熊书明 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第9期69-73,共5页
无线传感器网络中基于分簇的拓扑控制方法容易将低能量节点误选为簇头而加速死亡,且在成簇过程中未考虑簇成员数量,会导致簇头负载过重。为此,提出一种基于能量和均衡分簇的自适应拓扑控制方法。在选择簇头时考虑节点的剩余能量,采用均... 无线传感器网络中基于分簇的拓扑控制方法容易将低能量节点误选为簇头而加速死亡,且在成簇过程中未考虑簇成员数量,会导致簇头负载过重。为此,提出一种基于能量和均衡分簇的自适应拓扑控制方法。在选择簇头时考虑节点的剩余能量,采用均衡化思想自适应构建簇成员。仿真实验结果表明,该方法能有效降低节点死亡速率,延长网络寿命,提高网络的服务性能。 展开更多
关键词 无线传感器网络 拓扑控制 功耗自适应按簇分层协议 簇头选择 节点能量 均衡分簇
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基于LEACH协议的水产养殖参数智能监控系统 被引量:6
10
作者 蒋建明 史国栋 +3 位作者 赵德安 李正明 史兵 赵以钢 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期286-291,共6页
提出了基于LEACH(Low energy adaptive clustering hierarchy)协议的水产养殖溶解氧参数低功耗无线测量网络和溶解氧浓度的智能变频控制技术。无线传感网络中簇首对测量节点的数据先进行融合,然后发送到基站。针对水体溶解氧参数变化缓... 提出了基于LEACH(Low energy adaptive clustering hierarchy)协议的水产养殖溶解氧参数低功耗无线测量网络和溶解氧浓度的智能变频控制技术。无线传感网络中簇首对测量节点的数据先进行融合,然后发送到基站。针对水体溶解氧参数变化缓慢的特点,规定在每一帧内变化小于0.1 mg/L时,不再向簇首发送数据。簇首调整各节点在该帧内数据发送时隙,延长簇首和节点的休眠时间,降低了功耗。PLC根据溶解氧参数的变化一方面通过变频器控制叶轮增氧机,在白天水体溶解氧质量浓度大于5.0 mg/L时,叶轮增氧机低速'耕水',充分利用自然界的风能、光能和藻类的光合作用改善水质;另一方面当溶解氧质量浓度低于5.0 mg/L下限时,采用模糊变频控制迅速缩小误差,在接近控制目标后,变频器输出稳定。通过试验验证,相对于人工粗略控制,节约电能42.3%以上,产量提高11.8%,综合经济收益提高41.3%。 展开更多
关键词 水产养殖 智能监控 低能量自适应分群分层协议 叶轮增氧机 模糊变频
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无线传感器网络LEACH协议的改进 被引量:24
11
作者 刘玉华 赵永锋 +1 位作者 许凯华 高景菊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第17期117-120,共4页
延长传感器网络的生存周期,降低传感器节点的能耗成为无线传感器网络(WSN)研究的重点。基于LEACH协议中簇头生成算法提出了改进、调整节点竞选簇头的阀值函数,并在非簇头节点选择适合自己的最优簇头时综合考虑了候选簇头节点的剩余能量... 延长传感器网络的生存周期,降低传感器节点的能耗成为无线传感器网络(WSN)研究的重点。基于LEACH协议中簇头生成算法提出了改进、调整节点竞选簇头的阀值函数,并在非簇头节点选择适合自己的最优簇头时综合考虑了候选簇头节点的剩余能量以及距基站的距离等因素,给出了新的成簇机制的适合因子的计算公式。仿真结果表明,新型簇首选择机制能够有效平衡节点的能耗分布,延长节点与网络的寿命。 展开更多
关键词 无线传感器网络 改进的功耗自适应集簇分层协议 簇头选择 负载均衡 适合因子
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无线传感器网络LEACH路由协议研究与改进 被引量:6
12
作者 王开通 熊庆宇 +2 位作者 王小刚 齐洋洋 于海存 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第10期103-107,共5页
针对LEACH算法随机选取簇头,未考虑节点剩余能量及单跳与sink节点通信造成能量损耗过快的问题。引入以剩余能量及邻居节点数作为权重因子的时间等候簇头竞争模式选取簇头,并提出LEACH与蚁群算法相结合建立簇间路由机制,采用局部信息素更... 针对LEACH算法随机选取簇头,未考虑节点剩余能量及单跳与sink节点通信造成能量损耗过快的问题。引入以剩余能量及邻居节点数作为权重因子的时间等候簇头竞争模式选取簇头,并提出LEACH与蚁群算法相结合建立簇间路由机制,采用局部信息素更新,综合簇头节点的剩余能量及节点距离,为簇首与sink节点通信建立多跳路由,达到降低簇头节点能耗过快的目的。仿真实验结果表明,改进算法在降低能耗、延长网络生命周期等方面较LEACH算法有较大提高。 展开更多
关键词 功耗自适应集簇分层协议(LEACH) 剩余能量 蚁群算法 簇间路由
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WSN中一种基于LEACH协议的改进算法 被引量:9
13
作者 周洁 石志东 +2 位作者 张震 单联海 房卫东 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期116-119,207,共5页
在无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中P,如何解决漏斗效应、有效平衡节点的能量分布,是延长网络生存时间的关键问题.针对漏斗效应提出一种基于低功耗自适应集簇分层型(1ow energy adaptive clusteringhierarchy,LEACH)协议... 在无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中P,如何解决漏斗效应、有效平衡节点的能量分布,是延长网络生存时间的关键问题.针对漏斗效应提出一种基于低功耗自适应集簇分层型(1ow energy adaptive clusteringhierarchy,LEACH)协议的改进簇首控制算法(cluster control based on LEACH,CC-LEACH),通过sink辅助选择簇首分布.仿真证明,这种新型簇首选择机制能更好地进行能量均衡,延长网络生命周期. 展开更多
关键词 无线传感器网 漏斗效应 能量均衡 功耗自适应集簇分层
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基于LEACH协议的改进路由算法 被引量:10
14
作者 李振科 陈国定 王淑华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第B12期63-65,共3页
路由算法是无线传感器网络核心技术之一。算法设计的主要目标是减小网络中各个传感器节点的能量消耗,以提高各节点以及整个网络的运行寿命。在低功耗自适应集簇分层协议(LEACH)算法的基础上,结合链状路由算法,改进了数据传输方式和数据... 路由算法是无线传感器网络核心技术之一。算法设计的主要目标是减小网络中各个传感器节点的能量消耗,以提高各节点以及整个网络的运行寿命。在低功耗自适应集簇分层协议(LEACH)算法的基础上,结合链状路由算法,改进了数据传输方式和数据融合过程,提出了一种新路由算法,有效延长了网络生存时间,适用于较大规模的网络。 展开更多
关键词 路由算法 无线传感器网络 功耗自适应集簇分层协议 数据融合 网络生存时间
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WSN中LEACH协议的研究及改进 被引量:11
15
作者 陈雪娇 李向阳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第12期3241-3243,共3页
针对低功耗自适应分簇(LEACH)路由协议中簇头节点选择的不合理以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多的不足,提出了一种新的改进算法——LEACH-EDH。在分簇阶段,它充分考虑了节点的能量和地理位置;在传输阶段,采用了基于概率的混合路... 针对低功耗自适应分簇(LEACH)路由协议中簇头节点选择的不合理以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多的不足,提出了一种新的改进算法——LEACH-EDH。在分簇阶段,它充分考虑了节点的能量和地理位置;在传输阶段,采用了基于概率的混合路由算法。仿真结果表明,该算法有效地平衡了网络的能量消耗,并显著地延长了网络的存活时间。 展开更多
关键词 功耗自适应分簇协议 路由协议 能量平衡
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能量有效的扇区划分LEACH改进算法 被引量:2
16
作者 刘衍珩 任安 +2 位作者 孙大洋 王爱民 钟辉 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1683-1688,共6页
针对无线传感器网络生存期和能量有效性问题,提出了一种基于多跳传输和节点ID扇形分布的低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)改进算法MHS-LEACH.该算法根据节点的剩余能量调整簇头,并按虚拟扇区分配簇头节点ID,使得某簇头节点在同一扇区... 针对无线传感器网络生存期和能量有效性问题,提出了一种基于多跳传输和节点ID扇形分布的低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)改进算法MHS-LEACH.该算法根据节点的剩余能量调整簇头,并按虚拟扇区分配簇头节点ID,使得某簇头节点在同一扇区内寻找其父节点,经过多次迭代与基站建立树形链路,实现了簇头节点与基站间的多跳通信.仿真结果表明,与LEACH算法和ID-LEACH算法相比,MHS-LEACH算法不仅有效地延长了无线传感器网络生存时间,而且使整个网络的能量消耗更加均衡. 展开更多
关键词 无线传感器网络 功耗自适应集簇分层协议(LEACH) 多跳通信 能量管理 扇区划分
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无线传感器网络LEACH路由协议的研究与改进 被引量:22
17
作者 王林 赵绍英 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第2期80-82,共3页
LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是一种经典的WSN分层路由协议,它采取自适应分簇算法,一定程度上延长了网络生存期。然而LEACH路由协议的簇头随机产生,没有考虑节点的剩余能量,未达到簇头最优。LEACH簇头与基站直接通... LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是一种经典的WSN分层路由协议,它采取自适应分簇算法,一定程度上延长了网络生存期。然而LEACH路由协议的簇头随机产生,没有考虑节点的剩余能量,未达到簇头最优。LEACH簇头与基站直接通信,如果两者距离较远,则会带来较大的能量损耗。结合LEACH及LEACH现有的一些改进算法,提出了一种新的路由协议(Advance-Leach)。它综合考虑了节点的剩余能量和簇首节点数目,簇头和基站之间采用单跳和多跳结合策略,有效地降低了能耗,保证了网络负载的平衡。仿真结果表明:该协议的能耗、数据成功接收率等性能得到了有效提高,延长了节点和网络的生命周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络(WSN) 功耗自适应集簇分层协议(LEACH) Advance-Leach 能耗降 负载平衡
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基于自组织神经网络的分簇成链协议 被引量:3
18
作者 肖婧 郑更生 +1 位作者 方勇 陈蒂 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第7期148-151,共4页
针对无线传感器网络的能量损耗问题,提出一种基于自组织神经网络的分簇成链路由协议RBCSC。该协议借鉴经典低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议的算法,采用自组织神经网络进行分簇,并运用贪婪算法成链。仿真实验结果表明,与LEACH协议相比... 针对无线传感器网络的能量损耗问题,提出一种基于自组织神经网络的分簇成链路由协议RBCSC。该协议借鉴经典低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议的算法,采用自组织神经网络进行分簇,并运用贪婪算法成链。仿真实验结果表明,与LEACH协议相比,RBCSC协议可减少网络节点能耗,延长网络生存周期。 展开更多
关键词 功耗自适应集簇分层协议 自组织映射 分簇 生存周期 贪婪算法 无线传感器网络
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能耗最优的LEACH协议改进 被引量:5
19
作者 周萌 陈跃东 陈孟元 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第23期82-86,共5页
针对LEACH协议在簇头选取、数据通信方面的不足,提出改进后的AD-LEACH协议。根据节点的分类,修正簇头当选概率,使簇头选取均衡了能耗、距离、节点密度的影响。通过节点位置模糊匹配的方法将全网划分为若干个均匀大小的网格。数据传输阶... 针对LEACH协议在簇头选取、数据通信方面的不足,提出改进后的AD-LEACH协议。根据节点的分类,修正簇头当选概率,使簇头选取均衡了能耗、距离、节点密度的影响。通过节点位置模糊匹配的方法将全网划分为若干个均匀大小的网格。数据传输阶段以能量利用率最高为目的,基于最佳转发距离选择转发节点。仿真结果表明,AD-LEACH协议有效降低和均衡了网络能耗,达到了能耗最优的目的。 展开更多
关键词 无线传感器网络 功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议 簇头选取 模糊匹配 网格 转发节点 能耗最优
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基于LEACH协议的动态轮时间算法——LEACH-DRT 被引量:5
20
作者 钟一洋 刘兴长 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第1期120-123,共4页
为延长无线传感器网络(WSN)的生存时间,针对低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议中分簇不均匀和轮时间固定的问题,提出了一种基于LEACH协议的动态轮时间(LEACH-DRT)算法。通过基站获取簇和簇内成员节点信息,根据簇内成员节点数和簇内剩余... 为延长无线传感器网络(WSN)的生存时间,针对低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议中分簇不均匀和轮时间固定的问题,提出了一种基于LEACH协议的动态轮时间(LEACH-DRT)算法。通过基站获取簇和簇内成员节点信息,根据簇内成员节点数和簇内剩余能量计算出各簇的轮时间,并由基站将时间信息发送至各簇,各簇按接收到的时间信息进行工作。同时,利用新的簇头选取机制,避免了因簇头节点能量不足导致的数据丢失和成员节点的无谓消耗。分析和仿真结果表明,改进后的算法比LEACH协议延长了约4倍的网络生存时间,数据丢失率降低了约18%,在均衡网络能量消耗和降低数据丢失率方面取得了较好的应用效果。 展开更多
关键词 网络生存时间 功耗自适应集簇分层协议 不均匀分簇 轮时间 数据丢失率
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